Campus Technik Lienz wirkte bei Kfz-Innovation mit

Mechatroniker des Campus Technik Lienz und der Prüfstandtechnik-Spezialist testtec GmbH in Ainet haben an der Spitze eines internationalen Projektkonsortiums eine entscheidende Grundlage für die Entwicklung leichterer, energieeffizienter Getriebeölpumpen gelegt: Das bei allen Automarken einsetzbare „Smart Bubble System“ stellt Luftblasen im Öl mit exakter Größenverteilung in Echtzeit dar.

Herkömmliche Systeme am Prüfstand können zwar den prozentualen Luftgehalt der Blasen bestimmen, jedoch nicht ihre Größe und Verteilung. "Es macht einen Unterschied, ob eine große Luftblase zur Pumpe kommt, die das Potenzial hat, viel Schaden anzurichten, oder viele kleine, die einfach abprallen", erklärt der wissenschaftliche Leiter am Campus Technik Lienz, Fadi Dohnal.

Luftblasen entstehen, wenn Verschmutzungen im Öl zu Abrieb in der Pumpe führen. Die Folge sind Materialschäden, welche die Pumpe und im schlimmsten Fall auch das Getriebe selbst zerstören können. "Das Öl im Ölkreislauf von Fahrzeugen wird durch die hydraulischen Kupplungen, Wandler, etc. stark beansprucht und somit auch verschäumt", so Dohnal. Um Schäden möglichst hintanzuhalten, werden Ölpumpen überdimensioniert konstruiert - nach dem Prinzip: je massiver die Bauweise, desto schwerer zerstörbar ist die Pumpe durch die ankommenden Blasen. Der Nachteil dabei: Der Einsatz von viel Material macht die zu bewegenden Teile schwer und es wird mehr Treibstoff benötigt.

Das in Osttirol – im Verbund mit deutschen Projektpartnern – federführend entwickelte Smart Bubble System diagnostiziert, wo und in welcher Verteilung Blasen auftauchen, wie sie sich verhalten und welche Auswirkungen sie auf die einzelnen Pumpen- und Getriebeteile haben. Wird weniger Kraft benötigt, sinkt der für die Schmierung der beweglichen Getriebeteile benötigte Getriebeölverbrauch, was eine deutlich verbesserte Energieeffizienz mit weniger CO2-Emissionen zur Folge hat.

Wie funktioniert das Smart Bubble System nun genau? „Am Prüfstand wird das Öl durch ein optimiertes Sichtfenster durchgequetscht. Beim Kamerasystem samt Bilderkennung haben wir nicht auf ein bestehendes Modell zurückgegriffen, sondern alles von Grund auf selbst entwickelt. Dabei haben zwei studentische Mitarbeiter – ein Doktorand und ein Bachelor-Student – entscheidende Arbeit geleistet", erklärt Dohnal.

Für die Entwicklung wurde ein Projektvolumen in Höhe von knapp 700.000 Euro aufgewendet, wobei die Hälfte der Finanzierung über ein transnationales EU-Förderprojekt zustande kam.

Große Nachfrage der Autozulieferindustrie – auch für E-Autos

Die Nachfrage nach einer Lösung der Luftblasen-Problematik ist auf Seiten der Autozulieferindustrie groß. "Der Markt für Getriebeölpumpen liegt aktuell bei ca. 100 Millionen Stück pro Jahr und steigt kontinuierlich", erklärt Manuel Pölt, technischer Leiter bei testtec. Auch für E-Fahrzeuge bringt das Smart Bubble System eine entscheidende Verbesserung bei der Energieeffizienz, da auch sie Ölpumpen für Aktuierung, Schmierung und Kühlung benötigen: "In diesem Marktsegment gibt es noch höhere Anforderungen an die Pumpen und ihre Leistungsfähigkeit", so Pölt. Auch bei anderen Pumpen (z.B. Lenkpumpen) kann das System künftig zum Einsatz kommen.